一种数控折弯机精度调试方法

  [0001] 本发明涉及折弯机调试领域,更具体地说,涉及一种数控折弯机精度调试方法。

  [0002] 折弯机是属于锻压机械中的一种,主要作用就是金属加工行业。产品广泛适用于: 轻工、航空、船舶、冶金、仪表、电器、不锈钢制品、钢结构建筑及装潢行业。折弯机是目前对 板料特别是大型板料进行钣金加工的首选机械,通过选配各种不同的模具,可以对板料进 行弯边、拉伸、压圆、冲孔等等。折弯机可分为机械和液压两种,针对目前市场上较高端的数 控液压折弯机配套DELEM系统,通过合理的调整系统参数可以最大化的优化机床动作从而 保证了机床的高精度和稳定性。

  [0003] 通过现有的数控系统,在滑块进行运动的时候,由于滑块的惯性,折弯压力的反 馈,使得滑块进行运动时候定位不精准,折弯时会发生抖动。

  [0004] 中国专利申请,申请号4.2,公开日2014年3月5日,公开了一种电液双 缸折弯机滑块位置控制方法,包括工进和保压步骤,当滑块未到达积分作用有效位置点时, 作用大小由比例增益调节:当滑块运动到达积分作用有效位置点时,作用大小由积分增益 调节:当滑块继续运动到达积分作用切换位置点时,记录此时的控制量阈值u(Y2);当滑块 继续向下死点运行时,控制器的积分作用从u(Y2)减小到0。该发明方法,滑块在接触到工 件、压制成型、换向离开工件的整个工作过程中,控制器的作用自适应连续变化,系统受力 无冲击、无突变,滑块运动轨迹平滑,运动部件损耗低。相比于常规方法扩大了参数作用域, 该方法不仅能够保证系统稳态精度,而且加快了系统的响应性,使滑块更快速地到达目标 位置,大大提高了加工效率。其在滑块进行工作时候通过积分调节滑块的运动,但其在针对 不同机床的原有的比例增益和积分增益并未给出具体的获得方法,会造成滑块在实际运动 中的过量或者不稳定。

  [0006] 针对现有技术存在的比例增益和积分增益不统一、滑块行进过量,滑块运行不稳 定,本发明提供了一种数控折弯机精度调试方法。它可以实现实时观察机床动作缺陷调整 折弯机增益,滑块进行中稳定精确。

  [0010] (1)开启折弯机控制系统,将折弯机运行所需设定参数进行输入;

  [0012] a、将滑块折弯压力参数设置成最大值,系统获得理论折弯机滑块运行曲线] b、开启折弯机进行工作,对系统折弯机滑块实际运行轨迹进行检测,获得实际运 行曲线] c、增大PI控制器中比例增益值,运行折弯机,观察实际运行曲线,折弯阶段滑块发 生抖动;PI控制器输出信号公式如下:

  [0016] 其中Kp为比例增益值,Ti为积分增益值,t为采样时间,e (t)为反应输入信号,u (t) 为PI控制器输出信号;

  [0017] d、均匀降低PI控制器中比例增益值,观察实际运行曲线,直到折弯阶段滑块运行 曲线平稳,折弯机滑块不发生抖动,确定此比例增益值为最佳值;

  [0019] a、将滑块折弯压力参数设置成最大值的50%,系统获得理论折弯机滑块运行曲 线] b、开启折弯机进行工作,对系统折弯机滑块实际运行轨迹进行检测,获得实际运 行曲线] c、增大PI控制器中积分增益值,运行折弯机,观察实际运行曲线,折弯阶段滑块运 行轨迹发生过冲;

  [0022] d、均匀降低积分增益值,观察实际运行曲线,直到折弯阶段滑块运行曲线平稳,折 弯阶段滑块运行轨迹发生过冲,确定此比例增益值为最佳值;

  [0023] (4)将滑块折弯压力参数设置成所需要工作值,运行折弯机进行折弯;

  [0024] 更进一步的,所述的步骤1设定参数包括滑块折弯压力、滑块最高速度、滑块运行 加速度、滑块运行减速度、折弯时间和滑块总位移量。

  [0025] 更进一步的,调整步骤2和3时设定参数跟随误差限制,设置为5-10mm,在调整结束 后设置成所需要的值。

  [0029] (1)本发明的技术方案中,采用系统软件直接检测滑块运动轨迹,可视化强,可以 直观的找出机床动作缺陷,根据动作缺陷对应理论和实际的对比值做出相关参数的调整, 调整效率高;

  [0030] (2)通过运动轨迹,可以清晰的看出机床动作性能,调节所需要的设定值,完成对 滑块平稳调整,调试速度快,精度高;针对同一款机器,对于不同的折弯压力下的增益值,可 以进行调试后进行保存,在运行时候直接进行调用,可以针对不同折弯压力获得高精度的 折弯效果,折弯效果好;

  [0031] (3)动态效果实时反映机床整体曲线,方便保存,对下次调节可以进行对比修正, 在经过折弯机的磨损和时间损耗之后,再次进行曲线的可视化对比,可以进行通过增益值 的修正来使得折弯精度依旧保持高精度,减少了零件替换和维修的时间和成本;

  [0032] (4)通过调试可以缩短折弯周期,折弯周期时间可以减少10 % -16 %效率大大提 尚,并提尚了定位精度,定位精度可以提尚20%以上;

  [0033] (5)调整增益值防止了折弯机在运行时候滑块发生抖动和过冲,折弯精度提高,使 用寿命长,折弯机折弯精度可以提高20%以上,由于减少了使用过程中的抖动等因素,使用 寿命延长30%以上,维修率大大降低,维护成本降低20%以上;获得的经济效益和节约效益 显著;

  [0034] (6)跟随误差限制可以保证在运行时候,消除误差调整的干扰,更准确的使得增益 值不受相关误差值的干扰;

  [0035] (7)工进前延时,前期充液和快下阀具有足够的缓冲时间,使得运行时间的范围确 定更加准确,防止因为前期充液和快下阀的时间使得滑块运行距离不足,滑块在折弯时候 的压力不准确不对应;保证了滑块的运行平稳,获得的增益值更加精确。

  [0042] 本方案采用DELEM数控折弯机一台,数控系统型号可以为DA52s以上型号,本实施 例采用DA52s; USB接口键盘一个。

  [0044] 滑块的控制算法是基于滑块运动的轨迹控制来进行的,系统要求每一个折弯阶段 的速度、加速度和减速度都必须编程设定。针对每一个不同压力折弯要求和不同的折弯机 所需要的参数都是不同的,现有技术中统一的针对于一款折弯机使用同样的模块化的参 数,并没有针对由于工艺误差和针对折弯要求所需要的最佳参数设置。

  [0045] 系统将根据此设定值计算出理论滑块的运动轨迹,我们将根据系统提供的参数进 行调整,使得滑块的实际运动轨迹逼近理想的轨迹。新的控制方法将缩短折弯周期并提高 了定位精度。

  [0047] P(比例)控制规律的控制器其传递函数为Gc(S)=Kp,式中Kp为P控制器增益,即比 例增益值。S为变量,可以为时间或速度,Ρ控制器实质上是一个具有可调增益的放大器。在 信号变换过程中,Ρ控制器只改变信号的增益而不影响其相位。在串联校正中,加大控制器 增益Kp可以提高系统的开环增益,减小系统的稳态误差,从而提高系统的稳态精度,但会降 低系统的相对稳定性,甚至可能造成闭环系统不稳定。因此在系统校正设计中,很少单独使 用比例控制规律。

  [0048] 1(积分)控制规律的控制器其传递函数为 式中Ti为可调积分时间 常数,即积分增益值。s为微分时间。

  [0049] 在串联校正时采用I控制器使开环传递函数增加一个积分环节,可以提高系统的 型别(无差度),消除或减小系统的稳态误差,有利于系统稳态性能的提高。积分控制是靠绝 对误差的积累来消除稳态误差的,势必会使系统的反应速度降低。因此,在控制系统的